矿井提升机天轮车槽装置的设计及其实验研究

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。     

矿井提升机钢丝绳电磁检测信号杂波的研究

为了进一步了解钢丝绳在无损检测过程中存在的杂波干扰现象,以提高检测的精度和可靠性,开展了电磁检测技术研究。结合无损探伤仪检测钢丝绳的工作过程及原理,从绳的结构及所在工况等角度,提出了使电磁检测信号出现杂波的因素,并利用Ansys仿真分析了无损探伤仪对钢丝绳进行励磁时,在钢丝绳表面产生的漏磁场特性,以进一步验证。研究结果表明:钢丝绳螺旋状结构产生的交错气隙、探伤仪口径与被检测钢丝绳之间存在的直径差及钢丝绳运行过程中存在的振动等,是钢丝绳被检测信号中存在杂波的重要因素,并且还可能对钢丝绳的电磁检测信号产生较大的影响,造成检测信号误判。     

新型等径角挤压工艺下的5052 铝合金变形行为的有限元模拟

目的采用新型复合大塑性变形技术正挤压-等径角挤压工艺(FE-ECAP),研究5052铝合金在室温条件下的变形行为。方法基于有限元分析软件DEFORM-3D,在FE-ECAP工艺下对5052铝合金进行有限元模拟,研究变形过程中挤压载荷、等效应变、金属流动速度等场量的分布规律。结果 5052铝合金在FE-ECAP变形过程中,挤压载荷曲线呈双峰形态分布,在挤压模口附近达到第一次峰值,第二次出现在转角处,挤压载荷值为347 k N,同时也是整个挤压过程的最大值;经过FE-ECAP变形后,等效应变大量累积,使得主要变形区达到了高度均匀的变形状态;坯料外转角处金属的流动速度值大于内转角处的流动速度值。结论根据以上结果分析,在FE-ECAP工艺下,为使变形坯料性能优越,应尽量提高坯料变形的均匀性。     

矿井多绳摩擦提升机天轮车削装置车削误差分析

根据对矿井多绳摩擦提升机天轮车槽装置的运动系统、定位方法、安装方式进行分析,研究了影响车削精度的误差因素。通过建立几何模型研究了各个因素对最终车削结果的影响方式和大小,并通过对车铣装置进行试验,通过对试验结果与理论分析进行对比验证,结果表明车槽装置在使用时会同时出现定位和安装误差,其中车削装置与天轮轴心的平行度误差对车削结果的影响较大。针对试验结果从控制系统和安装方法方面提出了改善建议。